农大专科生毕业论文模版(韩).doc

中国农业大学现代远程教育毕业论文（设计）论文题目：水利水电工程水电站设计学 生 韩兴月 指导教师 专 业 电气工程及其自动化 层 次 高起专 批 次 101 学 号 W130201101055 学习中心 河北广播电视大学 2012年 04 月 中国农业大学网络教育学院制II独 创 性 声 明本人声明所呈交的毕业论文（设计）是我个人进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文（设计）中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国农业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在毕业论文（设计）中作了明确的说明并表示了谢意。学生签名： 时间： 年 月 日关于论文（设计）使用授权的说明本人完全了解中国农业大学网络教育学院本、专科毕业论文（设计）工作条例（暂行规定）对：“成绩为优秀毕业论文（设计），网络教育学院将有权选取部分论文（设计）全文汇编成集或者在网上公开发布。如因著作权发生纠纷，由学生本人负责”完全认可，并同意中国农业大学网络教育学院可以以不同方式在不同媒体上发表、传播毕业论文（设计）的全部或部分内容。中国农业大学网络教育学院有权保留送交论文（设计）的复印件和磁盘，允许论文（设计）被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编论文（设计）。保密的毕业论文（设计）在解密后应遵守此协议学生签名： 时间： 年 月 日目 录1问题的提出52研究现状53本文的研究对象和主要内容51总降压变电所设计511电压选择512 35kV变配电所主接线方案确定51.3变电所结构形式选择71.4主变压器选择：7210kV中性点接地设计与所用电设计82.1 10kV中性点接地设计82.2所用电设计83微机保护及综合自动化系统设计93.1变电所操作电源的选择93.2变电所综合自动化系统设计93.3变电所微机保护设计104参考文献105致谢1118摘要: 本设计根据邢台市南黄村区的电力负荷资料，作出了该区地面35kV变电所的初步设计。35kV变电所综合自动化系统主要为无人值班形式，其设计应服从电网调度自动化的总体设计，其配置、功能包括设备的布置应满足电网安全、优质、经济运行以及信息分层传输、资源共享的原则。整个设计过程包括总降压变电所电气设计、10kV中性点接地设计与所用电设计、微机保护及综合自动化系统设计。我们将从各种相关方案中比较确定出最佳设计方案。其中总降压变电所采用内桥式的接线方式，10kV中性点采用经过小电阻接地，所用电采用接地变压器兼所用变压器的形式。关键词：变电所，综合自动化，微机保护，中性点接地1问题的提出变电站及配电所在配电网中具有十分重要的地位。它既是变压器侧配电网中的负荷，又是下一级配电网的电源，其自动化程度的高低直接反映了配电自动化的水平。1995年，国家调度中心要求现有35kV110kV变电站在条件具备时逐步实现无人值班变电站，新建变电站可根据调度和管理需要以及规划要求，按无人值班设计。欲实现无人值班变电站，其中变电站的综合自动化程度很重要。2研究现状按我国的实际情况，目前变电站还不大可能完全实现无人值班，即使是无人值班，也有一个现场维护、调试和应急处理的问题，因此设计时应考虑远方与就地控制操作并存的模式。同样，保护单元亦应具有远方、就地投切和在线修改整定值的功能，以远方为主，就地为铺，并应从设计、制造上保证同一时间只允许其中一种控制方式有效。3本文的研究对象和主要内容1总降压变电所设计11电压选择 从用电容量、用电设备特性、供电距离、供电线路的回路数、当地电网现状等多方面的因素考虑，对于该用户的变电所设计，我们拟订35/10kV降压变电所一座，供电给8个35/10kV车间变电所，这样我们就可以兼顾到一、二级负荷的要求了。采用这中做法还有一个好处就是：使高压电源深入负荷中心，减小配电半径，降低电缆投资，提高供电质量。12 35kV变配电所主接线方案确定为了降低电能损耗，应选用低损耗节能变压器。在电压偏差不能满足要求时，35kV降压变电所的主变压器应首先采用有载调压变压器。在我们这组设计中35kV变电所主接线一般有单母线、单母线分段、双母线接线、单元接线、内桥式、外桥式方式可以考虑其可行性。具体分析如下：单母线优点是简单、清晰、设备少，但可靠性与灵活性不高。（见下图1、2）一般供三级负荷，两路电源进线的单母线可供二级负荷。 由于在该设计中用户不仅有二级负荷而且还有一级负荷，并且这里我们要考虑到无人值班变电所的因素，可靠性和灵活性显得尤为重要，鉴于这些方面的原因，单母线的优点显然不足以使用户满意，也有背于我们设计无人值班变电所的基本思想和初衷，因此我们这里不考虑单母线的方式。单母线分段，母线分段后，可提高供电的可靠性和灵活性。两路电源一用一备时，分段断路器接通运行。任一段母线故障，分段断路器可在继电保护装置作用下自动断开。两路电源同时工作互为备用时，分段断路器则断开运行。任一电源故障，分段断路器可自动投入。双母线接线方式能保证所有出线的供电可靠性，用于有大量一、二级负荷的大型变配电所。但我们也知道，我们设计的变电所并非大型变配电所，而是中小型变配电所，而且双母线在形式上多了一根母线，这样也增加了投资成本，这也是用户所不愿意看到的。 单元接线，当有两路电源进线和两台主变压器时，可采用双回线路变压器组单元接线，再配以变压器二次侧的单母线分段接线，则可靠性大大提高，见图2.4.4所示。这种接线方式同样也与单母线分段方式相同的是投资成本并不会随着没有母线的存在而减少，因此我们还有必要继续讨论桥式接线。 桥式接线，分内桥式和外桥式两种：能实现电源线路和变压器的充分利用，如变压器T1故障，可以将T1切除，由电源1和电源2并列给T2供电以减少电源线路中的能耗和电压损失。（接线方式见图2.4.5）但我们也可以从接线图中看出两者之间的区别：内桥式，当变压器发生故障时，倒闸操作多，恢复时间长，而当线路发生故障时，倒闸操作少，恢复时间短。而外桥式的操作特点则恰恰与内桥式相反。 图2.4：单元接线 图2.5：桥式接线根据前面的概括，我们已经知道35kV变电所的主接线方式采取内桥式。1.3变电所结构形式选择变配电所型式选择：35kV变配电所型式一般分为户内式和户外式两种，从规范里我们可以看出这两种方式的优缺点。户内式运行维护方便，占地面积少。而户外式则节省土建费用，可以设置报警，散热条件好。我们也可以看出户内式的优点几乎就是户外式的缺点，综合着两种方式的优缺点我们这里取一种较为折中的方式即：半户内式，仅主变压器为户外布置。35kV、10kV配电装置均为户内式布置。这样将变压器置于户外就可以直接利用自然条件使变压器直接散热，也可以省去一笔建造变压器室的土建费用，但是考虑到安全方面的因素我们可以在变压器的周围建设围墙。这样安全、经济、运行维护方便等方面的要求基本都可以兼顾到了。1.4主变压器选择：电力变压器型式选择是指确定变压器的相数、调压方式、绕组型式、绝缘及冷却方式、联结组别等，并应优先选用技术先进、高效节能、免维护的新产品。 由于本次设计的负荷均为一、二级负荷，根据建筑电气设计规范，我们可以取同时系数为K=0.9，COS_=0.9，根据需要系数法计算出该用户总的计算负荷可以知道SC=23489.977kVA，经过计算补偿电容容量可知，补偿之后的容量SC=24376.17kVA。根据规范我们可以得到下列结论：对两台变压器（一般为等容量，互为备用）满足条件： SNT0.7Sc且SNTSc+ Sc 经过计算我们可以得出变压器的容量为额定容量为SNT=17063.32kVA。为了降低电能损耗，应选用低损耗节能变压器。在电压偏差不能满足要求时，35kV降压变电所的主变压器应首先采用有载调压变压器。210kV中性点接地设计与所用电设计2.1 10kV中性点接地设计低压配电系统的中性点接地型式通常有两种：中性点接地和中性点不接地两种接地形式，其中中性点接地分为中性点直接接地、中性点经消弧线圈接地和中性点经电阻接地两种，通常我们将中性点直接接地归为大电流接地系统，而将另外两种接地方式归为小电流接地系统，在我们这里选用小电流接地系统，具体分析如下：1 供电可靠性单相接地故障可分为永久性故障和非永久性故障，若在电缆与架空线混合线路电缆上发生永久性故障，一般是电缆本体或终端、中间接头击穿；若发生在架空线上，一般为绝缘子碎裂、绝缘导线断线或外物碰及裸导线等。对于永久性接地故障，都应停电排除故障后恢复供电。在中性点经消弧线圈接地时可短时（不超过2h）带故障运行，但是小接地电流系统中确定单相接地线路的“自动选线装置”在消弧线圈补偿后往往不准，只能试拉线路确定故障线路，试拉时实际上已对很多用户（往往是数条线路上的用户）短时停电。发生非永久性接地故障，只会在架空线路的裸导线处，一般是雷击时绝缘子对地闪络或刮风时树枝碰线；在中性点经电阻接地时，线路将跳闸。2 内过电压中性点经电阻接地可降低单相接地工频过电压，而且能迅速切除故障线路，工频电压升高持续时间很短，这对于有累积效应的电缆绝缘有利，也为氧化锌避雷器的安全运行创造了良好条件。弧光接地过电压影响范围大、持续时间长，对设备绝缘有很大的威胁。在中性点不接地或经消弧线圈接地系统中，弧光点燃和熄灭过程中会产生严重的弧光接地电压。其最大可达最高工作相电压峰值的4.76倍中性点经电阻接地后，电弧点燃和熄灭过程中积聚的多余电荷可通过电阻泄漏入地，中性点电位很快衰减，所以重燃产生的过电压幅值明显降低，区庄变在接地电阻为10时弧光接地过电压只有最高工作相电压峰值的1.521.89倍。3 对通信线的干扰配电网接地故障电流以及正常运行时的零序电流，都会对通信线产生影响，具体表现为对通信线的干扰和电磁危险影响。配电线路对通信线路均的杂音干扰与两线路间的距离有关为，目前通信线路我们都采用电缆，这些通信电缆有静电屏蔽层，抗干扰能力强，按规定可不必考虑中性点经电阻接地时配电线路对通信线路的杂音干扰。4 继电保护中性点经消弧线圈接地的配电系统，发生单相接地时继电保护装置只发预告音响，靠试拉线路确定故障线路，在发生2条线路同处2处接地时极易产生错觉，使调度和运行人员难确定线路。对中性点经电阻接地时，应加装零序电流互感器并增加零序电流保护。为保证继电保护的选择性，零序电流速断保护动作电流应躲过被保护线路的单相接地电容电流。2.2所用电设计10kV接地变压器。本变电所10kV均为电缆出线，按每回电缆长1km估算，所用电计算容量为50kVA，接地变压器容量相应选用两台160kVA。接地变压器带二次绕组，作为所用电源，选用DSBC-160/10.5-50/0.4型三相树脂浇注干式铁芯接地变压器（具体设计计算过程详见附录部分）， 接地变压器选择：由于本变电所主变压器接线组别为YN，d11，低压侧无中性点引出，故考虑装设专用接地变压器，将其中性点引出后用来引接10电阻。接地电阻运行系统电压为10kV，接地电阻额定电压为kV。接地变压器兼作所用变压器，可以带一个容量低于额定容量的二次绕组，作为变电所的所用电源。经本变电所所用电负荷统计计算，所用电计算容量为39.1kVA，选择接地变压器的二次绕组容量（连续负荷）SS=50kVA，电压为400/230V。接地变压器的容量应与接地电阻及所用电容量匹配：取所用电=0.8， =0.6 则接地变一次绕组容量计算为根据产品系列选用较接近的接地变压器容量（2h负载）Sj=160kVA。根据用户给定资料，我们可以统计出所用负荷（具体统计内容见附录）接地（所用）变压器应能同时满足接地和所用电两种工况，即2h负载160kVA，连续负载50kVA。为满足接地变压器零序阻抗低，空载阻抗高，损失小的特性要求，采用曲折形接法的接地变压器，接线组别为ZN，yn0。3微机保护及综合自动化系统设计3.1变电所操作电源的选择操作电源按其性质分，有直流操作电源和交流操作电源两大类。 直流操作电源：目前在较重要的中、大型变配电所选用的直流操作电源大多为带免维护铅酸蓄电池或镉镍电池组储能的硅整流电源或高频开关电源成套装置。由于蓄电池组本身是独立的化学能源，因而具有较高的可靠性。交流操作电源：小型10kV配变电所一般采用弹簧操动机构，且继电保护也较简单，则可以选用交流操作电源，可以从所用变压器或电压互感器取得220V电压源，从电流互感器取得电流源。变电所操作电源采用直流电压220V。设两组蓄电池，一组充电装置。直流系统为单母线接线。蓄电池选用阀控式密闭铅酸蓄电池：50Ah、12V、18只。3.2变电所综合自动化系统设计变电所的综合自动化系统是将变电所的继电保护装置、控制装置、测量装置、信号装置综合为一体，以全微机化的新型二次设备替代机电式的二次设备，用不同的模块化软件实现机电式二次设备的功能，用计算机局部网络通信替代大量信号电缆的连接，通过人机接口设备，实现变电所的综合自动化管理、监视、控制及打印记录等所有功能。 在本次设计中变电所综合自动化的监测和保护装置采用分布式的微机远动终端，具有遥测、遥信、遥控、遥调等功能，安装在各个间隔单元内。所有信息经微机汇控单元，发送至控制端以实现远方控制端对本变电所的远方监控，所内不设当地微机操作界面，留有当地监控接口。3.3变电所微机保护设计 从各种资料我们可以看出利用计算机系统（微处理器）采集和处理来自电力系统运行过程中的数据，并通过数值计算迅速而准确判断系统中发生故障的范围，经过严密逻辑过程后有选择性地执行跳闸等命令。这种基于计算机系统的继电保护装置，就是微机保护。变压器瓦斯保护：根据规定，容量在320kVA以上的变压器都装设瓦斯保护。在本次设计中35kV变电所用2台20000kVA油浸式变压器，重瓦斯、轻瓦斯保护都必须具备。但瓦斯保护只能反映变压器内部的故障，包括漏油、漏气、油内有气、匝间故障、绕组相间保护等。而对变压器外部端子的故障无法反映，因此除设瓦斯保护外，还需要设置过电流、速断保护和差动保护。变压器过电流保护和电流速断保护：降压变电所的变压器一般设置过电流保护，因为过电流保护的动作时间超过0.5s，为了使故障变压器迅速的从系统中切除，还需增设电流速断保护。由于保护装置设置在电源侧，因而即能反映外部故障，也可以作为变压器的内部故障的后备保护。变压器的过负荷保护：35kV变电所采用两台变压器分列运行，在工作中可能过负荷，所以要装设过负荷保护。由于过负荷电流在大多数情况下是三相对称的，因此过负荷保护只要采用一个电流继电器装于一相电流中，保护装置作用于信号。变压器差动保护：变压器的过电流保护、电流速断保护、瓦斯保护各有优缺点，因此我们认为在本次设计的过程中，我们有必要为变压器设置差动保护。具体地说，变压器差动保护是反映被保护元件两侧电流的差额而动作的保护装置。差动保护的原理是将变压器两侧的电流互感器同级相连，取两侧电流互感器二次电流之差，即不平衡电流。在变压器正常工作和保护范围内，不平衡电流小于差动保护的动作电流，故保护装置不动作。如不平衡电流大于差动保护电流，保护装置动作，使变压器两侧的断路器同时跳闸，将故障变压器退出工作。4参考文献1熊信银.发电厂电气部分.水利电力出版社，1992年2何仰赞等.电力系统分析.华中理工大学电力出版社，1991年3贺家李等.电力系统及电保护原理.水利电力出版社，1992年4应智大.高电压技术.浙江大学出版社，1994年5雍静.供配电技术.机械出版社，1994年6苏文成等.工厂供电.机械工业出版社，1990年7崔景岳等.煤矿供电.煤炭工业出版社，1988年8顾永辉等.煤矿安全手册.煤炭工业出版社，1988年9张冠生.电器理论基础.机械工业出版社，1991年10杨有启.电气安全规程.北京出版社，1991年11陈连生.发电厂电气工程.水利电力出版社，1992年12刘从爱.电力工程.机械工业出版社，1992年13王崇林、邹有明主编.供电技术.煤炭工业出版社，1996年14李军年.电力系统继电保护.水利电力出版社，1991年15王志宏.井下用电与安全.中国矿业大学出版社，1993年16国家标准GB50059-1992.35-110kV变电所设计规范.中国标准出版社，1992年17王子午等.常用供配电设备选型手册第三、四分册.煤炭工业出版社，1998年18国家煤矿安监察局.煤矿安全规程.煤炭工业出版社，2001年5致谢在毕业设计的过程中我们小组的同学将扬州大学的校训：求是、求实、求新、求精作为设计总方针。同时特别感谢老师这么长时间对我们耐心而认真的指导，我们的问题有时在他看来很简单，有时甚至很幼稚，但老师并没有因为这些而对我们失去耐心，而是更认真地告诉我们正确的方法，教导我们用一些现实实用的技术而不是仅仅局限于书本上的条条框框，为此我谨代表个人向老师表示忠心的感谢，感谢您这么孜孜不倦地指导我们使我们每个人通过这次毕业设计都获益非浅，让我们对于自己的专业有了更具体的认识。 编号：中国农业大学现代远程教育学生毕业论文（设计）信息表学 生 指导教师 专 业 层 次 批 次 学 号 学习中心 河北广播电视大学 年 月 中国农业大学网络教育学院制表1毕业论文（设计）申请表基本信息学生姓 名性 别出生年月职 称工作单位E-mail手 机固定电话通信地址学分选修情况应修通识课学分已修通识课学分应修专业课学分已修专业课学分申请学位是 否 （相应项打勾）选题（方向）指导教师意见指导教师签字：年 月 日学习中心审核意见负责人签字（盖章）：年 月 日表2毕业论文（设计）开题报告论文题目邢台市南黄村区35kV变电站及其综合自动化系统设计一、立题依据：本课题的研究目的和意义：电力在现代社会各方面起着重大的作用,没有电力的支持,社会生活和生产根本就无法正常进行。基于电力在现代社会中的重要性,对电力的维护就显得格外重要。而对电力维护起重要作用的继电保护,则是电力系统能否正常工作的关键。继电设施的正常运转,技术运用与发展对电力系统的运行影响重大。如何确保继电保护设施和技术的可靠性和有效性,是电力系统应该着重关注的,也是社会各界所关注的问题。变配电站继电保护能够在变配电站运行过程中发生故障（三相短路、两相短路、单相接地等）和出现不正常现象时（过负荷、过电压、低电压、低周波、瓦斯、超温、控制与测量回路断线等），迅速有选择性发出跳闸命令将故障切除或发出报警，从而减少故障造成的停电范围和电气设备的损坏程度，保证电力系统稳定运行。继电保护对我国电力系统的安全运行,起着不可替代的作用。 本课题研究的目的主要是通过对35KV变电站继电保护系统设计，提高设计者对所学课程进行系统复习和再学习，巩固和加深以往的学习内容并和现场实际相结合，使得理论知识能真正用于现场实际应用。二、论文内容（论文提纲）1问题的提出2研究现状3本文的研究对象和主要内容1）总降压变电所设计 （1）电压选择控制 （2）35kV变配电所主接线方案确定（3）变电所结构形式选择（4）主变压器选择2）10kV中性点接地设计与所用电设计（1）10kV中性点接地设计（2）所用电设计3）微机保护及综合自动化系统设计（1）变电所操作电源的选择（2）变电所综合自动化系统设计（3）变电所微机保护设计参考文献1熊信银.发电厂电气部分.水利电力出版社，1992年2何仰赞等.电力系统分析.华中理工大学电力出版社，1991年3贺家李等.电力系统及电保护原理.水利电力出版社，1992年4应智大.高电压技术.浙江大学出版社，1994年5雍静.供配电技术.机械出版社，1994年6苏文成等.工厂供电.机械工业出版社，1990年7崔景岳等.煤矿供电.煤炭工业出版社，1988年8顾永辉等.煤矿安全手册.煤炭工业出版社，1988年9张冠生.电器理论基础.机械工业出版社，1991年10杨有启.电气安全规程.北京出版社，1991年11陈连生.发电厂电气工程.水利电力出版社，1992年12刘从爱.电力工程.机械工业出版社，1992年13王崇林、邹有明主编.供电技术.煤炭工业出版社，1996年14李军年.电力系统继电保护.水利电力出版社，1991年15王志宏.井下用电与安